Regeneration of Hopcalite used for the adsorption plasma catalytic removal of toluene by non-thermal plasma - Université de Lille Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Hazardous Materials Année : 2021

Regeneration of Hopcalite used for the adsorption plasma catalytic removal of toluene by non-thermal plasma

Résumé

A dielectric barrier discharge reactor packed with both Hopcalite & glass beads has been investigated for the total oxidation of toluene adsorbed on Hopcalite. The catalytic activity and selectivity through the possible formation of by-products during the NTP discharge for the abatement of irreversibly adsorbed toluene have been investi- gated by FT-IR and mass spectrometer. The regeneration of the used Hopcalite by NTP discharge has been established by (i) determining the amount of toluene adsorbed on NTP regenerated Hopcalite, (ii) investigating the catalytic activity of NTP regenerated Hopcalite and (iii) comparing the bulk and surface properties of the fresh calcined and NTP regenerated Hopcalite. The ratio of amount of irreversibly adsorbed toluene to that of the total amount of adsorbed toluene adsorbed is similar for the fresh calcined and NTP (I) regenerated Hopcalite. The catalytic activity of the NTP (I) regenerated Hopcalite is slightly enhanced when compared to that of the fresh calcined Hopcalite. Although the first NTP treatment induces partial transformation of Hopcalite into Mn3O4 with no detected related CuOx and reduces specific surface area by a factor of 2, the toluene adsorption capacity remains less affected. A plausible reaction scheme for toluene decomposition in Hopcalite PBDBD reactor is proposed.
Un réacteur à décharge à barrière diélectrique rempli de Hopcalite et de billes de verre a été étudié pour l'oxydation totale du toluène adsorbé sur Hopcalite. L'activité catalytique et la sélectivité par la formation possible de sous-produits pendant la décharge du NTP pour la réduction du toluène adsorbé de manière irréversible ont été étudiées par FT-IR et spectromètre de masse. La régénération de l'hopcalite usagée par les décharges du NTP a été réalisée (i) en déterminant la quantité de toluène adsorbé sur l'hopcalite régénérée par le NTP, (ii) en étudiant l'activité catalytique de l'hopcalite régénérée par le NTP et (iii) en comparant les propriétés de masse et de surface de l'hopcalite fraîchement calcinée et de l'hopcalite régénérée par le NTP. Le rapport entre la quantité de toluène adsorbé de manière irréversible et la quantité totale de toluène adsorbé est similaire pour l'hopcalite fraîchement calcinée et l'hopcalite régénérée par le NTP (I). L'activité catalytique de l'hopcalite régénérée par le NTP (I) est légèrement améliorée par rapport à celle de l'hopcalite fraîchement calcinée. Bien que le premier traitement NTP induise une transformation partielle de l'Hopcalite en Mn3O4 sans détection de CuOx apparenté et réduise la surface spécifique d'un facteur 2, la capacité d'adsorption du toluène reste moins affectée. Un schéma de réaction plausible pour la décomposition du toluène dans le réacteur PBDBD d'Hopcalite est proposé.

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hal-02974179 , version 1 (21-10-2020)

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Citer

Savita Kaliya Perumal Veerapandian, Jean-Marc Giraudon, Nathalie de Geyter, Yuliia Onyshchenko, Chidharth Krishnaraj, et al.. Regeneration of Hopcalite used for the adsorption plasma catalytic removal of toluene by non-thermal plasma. Journal of Hazardous Materials, 2021, Journal of Hazardous Materials, 402, pp.123877. ⟨10.1016/j.jhazmat.2020.123877⟩. ⟨hal-02974179⟩
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